JP2009080956A

JP2009080956A - 電子機器

Info

Publication number: JP2009080956A
Application number: JP2007247552A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takeyama; 啓之竹山
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-16

Abstract

【課題】燃料電池装置本体により燃料容器の容積が制約されることなく、燃料容器に充分な容積を確保する。
【解決手段】電子機器本体５０と、燃料を用いて発電する燃料電池装置本体１と、燃料電池装置本体１を制御し、電子機器本体５０に燃料電池装置本体１より出力される電力を電子機器本体５０に供給する電源装置４０と、燃料電池装置本体１に燃料を供給する燃料容器２０または外部電源３０のいずれかが接続されるインターフェイス部１０とを備える電子機器１００である。燃料電池装置本体１により燃料容器２０の容積が制約されることがなく、燃料容器２０に充分な容積を確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に関する。

燃料電池は燃料の電気化学反応により電力を取り出すものであり、燃料電池の研究・開発が広く行われている。

燃料電池に用いる燃料としては水素が挙げられるが、常温で気体であるため、取り扱いや貯蔵が困難である。そこで、アルコール類やガソリンといった液体燃料を改質器で改質することで水素ガスを生成している改質型燃料電池を搭載した電子機器が開発されている。

燃料電池装置を備える電子機器には、燃料電池装置全体を本体から着脱自在とするものがある。
例えば、特許文献１には、燃料電池装置全体の形状を汎用の化学電池の形状と同一にして互換性を持たせたものが記載されている。
特開２００４−３６２８１１号公報

しかし、燃料電池装置本体と燃料容器とを併せた燃料電池装置全体の形状を汎用の化学電池の形状と同一にする場合には、燃料電池装置全体の大きさが汎用の化学電池の大きさとなるため、少なくとも燃料電池装置本体が占める容積の分だけ燃料容器の容積が小さくなり、燃料容器内に保持される燃料の体積が小さくなるという問題があった。

本発明の課題は、燃料電池装置本体が内部に配置されるとともに、燃料容器または従来の汎用の化学電池などの外部電源のいずれかを択一的に接続できる電子機器を提供することであり、これにより、例えば、燃料容器を従来の汎用の化学電池と形状を同一とすると、従来の汎用の化学電池との互換性を維持しながら、燃料電池装置本体と燃料容器とを併せて汎用の化学電池の形状と同一とした場合と比べて、燃料容器の容量を大きくすることができる。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、電子機器本体と、燃料を用いて発電する燃料電池装置本体と、前記燃料電池装置本体を制御し、前記電子機器本体に前記燃料電池装置本体より出力される電力を前記電子機器本体に供給する電源装置と、前記燃料電池装置本体に供給される燃料を貯留する燃料容器または外部電源のいずれかが択一的に接続されるインターフェイス部とを備えることを特徴とする電子機器である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器であって、前記電源装置は前記インターフェイス部に前記燃料容器が接続されたときに前記燃料電池装置本体を駆動させることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器であって、前記電源装置は前記インターフェイス部に前記外部電源が接続されたときに前記外部電源より出力される電力を前記電子機器本体に供給することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器であって、前記インターフェイス部には前記燃料容器または前記外部電源のいずれかを検出する検出部が設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子機器であって、前記電源装置は内部二次電池を備え、前記インターフェイス部に前記外部電源が接続された状態において前記内部二次電池の充電を行うことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子機器であって、前記燃料電池装置本体に供給される燃料を貯留する他の燃料容器または他の外部電源のいずれかが択一的に接続される第２のインターフェイス部をさらに備えることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子機器であって、前記インターフェイス部に接続される燃料容器及び外部電源を更に備え、前記燃料容器及び外部電源は互いに同一の形状からなることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の電子機器であって、前記燃料容器または前記外部電源が収納される収納部を更に備えることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の電子機器であって、前記外部電源は前記燃料容器と同形状に形成されたケースと、前記ケースに内包された一次電池とからなることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の電子機器であって、前記ケースには複数の一次電池が内包されることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子機器であって、前記インターフェイス部に前記燃料容器または前記外部電源のいずれが接続されているかを表示する表示部を更に備えることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子機器であって、前記インターフェイス部に接続された前記燃料容器または前記外部電源の容量を表示する表示部を更に備えることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電子機器であって、前記インターフェイス部は、前記燃料容器の供給部が接続される接続孔と、前記外部電源の電極が接続される給電端子とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、燃料電池装置本体が内部に配置されるとともに、燃料容器または従来の汎用の化学電池などの外部電源のいずれかを択一的に接続できる電子機器を提供することであり、これにより、例えば、燃料容器を従来の汎用の化学電池と形状を同一とすると、従来の汎用の化学電池との互換性を維持しながら、燃料電池装置本体と燃料容器とを併せて汎用の化学電池の形状と同一とした場合と比べて、燃料容器の容量を大きくすることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る電子機器１００の全体の構成を示したブロック図である。この電子機器１００は、例えばノート型パソコン、ＰＤＡ、電子手帳、デジタルカメラ、携帯電話機、腕時計、レジスタ及びプロジェクタ等といった携帯型の電子機器である。

電子機器１００は、燃料電池装置本体１と、インターフェイス部１０と、インターフェイス部１０に対して着脱自在な燃料カートリッジ（燃料容器）２０及び外部二次電池３０（外部電源）と、後述する電源装置４０と、電子機器本体７０とを備える。なお、燃料カートリッジ２０及び外部二次電池３０が装着されるインターフェイス部１０は同一であり、燃料カートリッジ２０または外部二次電池３０が択一的に燃料電池装置本体１へ装着される。

インターフェイス部１０には、燃料カートリッジ２０または外部二次電池３０が択一的に装着される。インターフェイス部１０は後述するように、装着されたものが燃料カートリッジ２０または外部二次電池３０のいずれかであるかを判別する機能を有する。また、インターフェイス部１０は燃料カートリッジ２０内の燃料の残量や外部二次電池３０の残量を検出する機能を有する。

燃料カートリッジ２０はインターフェイス部１０に対して着脱可能に設けられている。燃料カートリッジ２０には、液体の原燃料（例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル）と水との混合液が貯留される。原燃料は、例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル等の組成に水素を含む化合物と水とを含む混合液が好ましい。なお、原燃料に水が含まれない場合、原燃料と水とを別々の容器に貯留してもよい。

燃料カートリッジ２０は外部二次電池３０と同じ大きさ、同形状に形成されているが、後述するように、インターフェイス部１０の検出部１４０Ａにより認識される被検出部２２Ａを備える。

外部二次電池３０は、従来の電子機器に用いられるものと同様であり、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等である。外部二次電池３０からは、電子機器本体７０や充電回路４３、各種ドライバ及びアンプに電力が供給される。

燃料電池装置本体１は、燃料ポンプ３、気化器４、改質器５、一酸化炭素除去器６、エアポンプ７、燃料電池セル８、触媒燃焼器９等を備える。

燃料ポンプ３は、インターフェイス部１０に装着された燃料カートリッジ２０内の混合液を吸引して、下流に送液するものである。燃料ポンプ３の下流には、逆止弁１１、バルブ１２、流量計１３を経て、気化器４が接続されている。

気化器４は、燃料ポンプ３から送られた混合液を加熱して気化させる。混合液の加熱には電気ヒータ兼温度計の発熱や一酸化炭素除去器６における反応熱、触媒燃焼器９における燃焼熱が用いられる。
気化器４で気化した混合気は改質器５へ送られる。

改質器５には、電気ヒータ兼温度センサ５ａが設けられている。電気ヒータ兼温度センサ５ａは、電気抵抗値がそれ自体の温度に依存するものであり、温度センサとしても機能する。改質器５の内部には流路が形成され、その流路の壁面に触媒が担持されている。気化器４から改質器５に送られる混合気は、改質器５の流路を流れ、電気ヒータ兼温度センサ５ａや触媒燃焼器９により加熱されて、触媒により反応を起こす。混合液の触媒反応によって燃料としての水素、副生成物である二酸化炭素（及び、後述の副生成物である微量な一酸化炭素等）が生成される。

なお、混合液がメタノールを含む場合、改質器５では主に次式（１）に示すような反応が起こる。
ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→３Ｈ₂＋ＣＯ₂ …（１）
また、化学反応式（１）についで逐次的に起こる次式（２）のような式によって一酸化炭素が微量に副生される。
Ｈ₂＋ＣＯ₂→Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ …（２）

一酸化炭素除去器６には、電気ヒータ兼温度センサ６ａが設けられている。電気ヒータ兼温度センサ６ａは、電気抵抗値がそれ自体の温度に依存するものであり、温度センサとしても機能する。一酸化炭素除去器６の内部には流路が形成され、その流路の壁面に触媒が担持されている。改質器５で生成された改質ガス（燃料）は一酸化炭素除去器６へ送られる。更に、エアポンプ７により外部の空気又は酸素が一酸化炭素除去器６へ送られる。改質器５から一酸化炭素除去器６に送られた改質ガスが空気又は酸素と混合して一酸化炭素除去器６の流路を流れ、電気ヒータ兼温度センサ６ａや触媒燃焼器９により加熱される。そして、一酸化炭素除去器６の触媒の存在下で、改質ガスのうち一酸化炭素が酸素によって次式（３）に示す選択酸化反応により優先的に酸化される。これにより二酸化炭素が生成され、改質ガスから一酸化炭素が除去される。例えば、改質ガス中の一酸化炭素の濃度が１０ｐｐｍ以下になる。
２ＣＯ＋Ｏ₂→２ＣＯ₂ …（３）
一酸化炭素除去器６から排出された改質ガス（アノードガス）は逆止弁１４を経て燃料電池セル８の燃料極に供給される。

エアポンプ７は、酸素または外部の空気を一酸化炭素除去器６、燃料電池セル８の酸素極、触媒燃焼器９に供給する。なお、一酸化炭素除去器６や触媒燃焼器９に供給される酸素または外部の空気の量は、可変バルブ１５及び流量計１６により調整される。

燃料電池セル８は、電解質膜の両面に燃料極、酸素極を接合してなる膜電極接合体と、燃料極に接合してその接合面に流路を形成した燃料極セパレータと、酸素極に接合してその接合面に流路を形成した酸素極セパレータとを備える。

一酸化炭素除去器６から排出された改質ガス（アノードガス）は燃料電池セル８の燃料極セパレータの流路から燃料極に供給される。エアポンプ７からはもう一方の酸素極セパレータの流路から酸素極に酸素または外部の空気が供給される。

燃料極と酸素極は、電子機器１００本体内のＤＣ／ＤＣコンバータ４１と接続される。そして、燃料極に供給された改質ガス中の水素が、酸素極に供給された空気（カソードガス）中の酸素と以下に示すような電気化学反応をすることによって、燃料極と酸素極との間で電力が生じる。

なお、電解質膜が水素イオン透過性の電解質膜（例えば、固体高分子電解質膜）の場合には、燃料極では次式（４）に示す反応が起きる。
Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^- …（４）
発生した水素イオンは電解質膜を透過して酸素極に供給され、発生した電子は外部回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ４１）に供給される。
燃料極では、電解質膜を透過した水素イオンと、空気と、外部回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ４１）から供給される電子との次式（５）に示す電気化学反応が起こる。
２Ｈ⁺＋１／２Ｏ₂＋２ｅ^-→Ｈ₂Ｏ …（５）

燃料極セパレータの流路を通過した改質ガス（オフガス）には、水や、改質器５で生成された水素のうち、燃料電池セル８で未反応の水素も含まれている。オフガスは、触媒燃焼器９に供給される。
一方、酸素極セパレータの流路を通過したガスは、逆止弁１７を経て外部へ放出される。

触媒燃焼器９には、オフガスとともに、エアポンプ７より酸素または外部の空気が供給される。触媒燃焼器９の内部には流路が形成され、その流路の壁面に触媒が担持されている。

オフガスと空気（酸素）の混合気体（燃焼ガス）は触媒燃焼器９の流路を流れ、燃焼ガスのうち水素が触媒燃焼器９の触媒の存在下で酸素によって燃焼され、これにより燃焼熱が発生する。燃焼後の排ガスは触媒燃焼器９から逆止弁を経て外部へ放出される。

この触媒燃焼器９で発生した燃焼熱は気化器４における気化、改質器５における改質反応、一酸化炭素除去器６における選択酸化反応に用いられる。

電源装置４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１と、内蔵二次電池４２と、充電回路４３と、インターフェイス回路４４と、各種ドライバ５１〜５６及び流量計アンプ５７，５８と、これら全体を制御する制御部５０とを備える。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４１は、燃料電池セル８により生成された電気エネルギーを適切な電圧に変換し、電子機器本体に出力する。

内部二次電池７には、燃料電池セル８により生成された電気エネルギーがＤＣ／ＤＣコンバータ４１を介して蓄電され、あるいは外部二次電池より供給される電気エネルギーが充電回路４３を介して蓄電される。そして外部二次電池が接続されていないときに、内部二次電池７に蓄電された電気エネルギーが電子機器本体７０や充電回路４３、各種ドライバ及びアンプに供給される。また、燃料電池装置本体１を起動する際に必要な電力が内部二次電池より供給される。

充電回路４３は、外部二次電池３０から供給される電力を適切な電圧に変換して内蔵二次電池４２に出力する。
インターフェイス回路４４は、電源装置４０の制御部５０と電子機器本体７０との間で制御信号を双方向に送受する。例えば、制御部５０からインターフェイス回路４４を通じて電源装置４０の状態を示す信号を電子機器本体７０に出力する。

各種ドライバ５１〜５６は制御部５０により制御される。エアポンプドライバ５１はエアポンプ７を駆動させる。可変バルブドライバ５２は可変バルブ１５を駆動させる。燃料ポンプドライバ５３は燃料ポンプ３を駆動させる。バルブドライバ５４はバルブ１２を駆動させる。ヒータードライバ５５，５６はそれぞれ電気ヒータ兼温度計５ａ，６ａの出力を調整する。
流量計アンプ５７，５８はそれぞれ流量計１３，１６の信号を増幅して制御部５０に出力する。

制御部５０は、インターフェイス回路４４を介して電子機器本体７０との間で制御信号を送受し、各種ドライバ及びアンプ、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１を制御する。なお、インターフェイス回路４４を介して制御部５０から電子機器本体７０に送信される情報には、インターフェイス部１０に燃料カートリッジ２０または外部二次電池３０のいずれが接続されているか、燃料カートリッジ２０または外部二次電池３０の容量、電源装置４０の内部二次電池４２の容量等の情報が含まれる。

電子機器本体７０は電源装置４０より供給される電力により駆動される。電子機器本体７０は表示部７２を備え、インターフェイス部１０に燃料カートリッジ２０または外部二次電池３０のいずれが接続されているか、燃料カートリッジ２０または外部二次電池３０の容量、電源装置４０の内部二次電池４２の容量等の情報が表示される。

次に、電子機器１００の具体的な構造についてさらに詳細に説明する。図２は電子機器１００を示す斜視図である。なお、図２に示す電子機器１００はデジタルカメラである。

図２に示すように、電子機器１００の筐体１０１には、燃料カートリッジ２０または外部二次電池３０が収納される収納部１１０が形成されている。収納部１１０は筐体１０１にヒンジで接続された蓋１０３により閉塞される。燃料カートリッジ２０または外部二次電池３０を収納部１１０に収納した状態で蓋１０３を閉じることで、燃料カートリッジ２０または外部二次電池３０を筐体１０１内に格納することができる。
筐体１０１の内部には、燃料電池装置本体１、電源装置４０、電子機器本体７０が収納されている。

図３（ａ）は収納部１１０の断面図であり、図３（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。図３（ａ），（ｂ）に示すように、収納部１１０の底部には、接続孔１１１、給電端子１１２、及び検出部１４０Ａが設けられている。
接続孔１１１には、収納部１１０に収納された燃料カートリッジ２０の後述する供給部が挿入される。接続孔１１１は燃料ポンプ３に通じており、接続孔１１１に供給部が挿入された状態で燃料ポンプ３を駆動することで、燃料カートリッジ２０内の燃料が燃料電池装置本体１内に供給される。

給電端子１１２には収納部１１０に収納された外部二次電池３０の電極３１が当接する。給電端子１１２は充電回路４３、制御部５０、各種ドライバ及びアンプと電気的に接続されている。なお、制御部５０は、インターフェイス部１０の給電端子１１２から供給される電力の有無により外部二次電池３０の有無を検出する。

検出部１４０Ａには燃料カートリッジ２０の被検出部２２Ａが配置され、後述するように検出部１４０Ａが被検出部２２Ａの有無を検出することにより燃料カートリッジ２０の有無を検出する。なお、検出部１４０Ａ及び被検出部２２Ａを複数設けてもよい。

図４（ａ）は外部二次電池３０の側面図であり、図４（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。外部二次電池３０には、収納部１１０に収納されたときに給電端子１１２と当接する位置に電極３１が設けられている。外部二次電池３０は電極３１が給電端子１１２と当接したときに電力を充電回路４３、制御部５０、各種ドライバ及びアンプに供給する。

図５（ａ）は燃料カートリッジ２０の側面図であり、図５（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図である。燃料カートリッジ２０には内部の混合液が排出される供給部２１が設けられている。供給部が収納部１１０の接続孔１１１と接続された状態で燃料ポンプ３を駆動することにより、燃料電池装置本体１に混合液が供給される。
燃料カートリッジ２０には、収納部１１０に収納されたときに検出部１４０Ａと対向配置される被検出部２２Ａが設けられている。

ここで、検出部１４０Ａ及び被検出部２２Ａの構造について具体例を挙げて説明する。
図６（ａ）、（ｂ）は検出部１４０Ａ及び被検出部２２Ａの構造を示す模式図である。図６（ａ）に示すように、検出部１４０Ａには２つの固定接点１４１Ａ，１４２Ａが設けられている。この２つの固定接点１４１Ａ，１４２Ａ間は離間しているために導通していない。この２つの固定接点１４１Ａ，１４２Ａには、それぞれ図示しない配線が接続されており、配線を介して電圧が印加されている。

被検出部２２Ａには、燃料カートリッジ２０が収納部１１０に挿入された状態で、２つの固定接点１４１Ａ，１４２Ａ間の隙間と対向する位置に、接続端子２３Ａが設けられている。燃料カートリッジ２０を収納部１１０に完全に収納した場合には、図６（ｂ）に示すように、接続端子２３Ａが２つの固定接点１４１Ａ，１４２Ａの双方に当接し、２つの固定接点１４１Ａ，１４２Ａ間が電気的に接続され、図示しない配線に電流が流れる。この電流を例えば図示しない電流計等により検出することで、制御部５０は燃料カートリッジ２０が収納部１１０に収納されていると判断する。

ここで、図７のフローチャートを用いて電子機器１００の電源をオンにしたときの制御部５０の動作について説明する。
まず、電子機器１００の電源をオンにすると（ステップＳ１）、制御部５０はインターフェイス部１０により燃料カートリッジ２０が収納部１１０に収納されているか判断する（ステップＳ２）。燃料カートリッジ２０が収納部１１０に収納されていると判断した場合には（ステップＳ２→Ｙｅｓ）、制御部５０は燃料電池装置本体１を動作させて発電を開始し（ステップＳ３）、電子機器本体７０を駆動させる（ステップＳ４）。そして制御部５０は、燃料カートリッジ２０の容量を検出し、インターフェイス回路４４を介して表示部７２に燃料カートリッジ２０の容量を表示させる。

燃料カートリッジ２０が収納部１１０に収納されていないと判断した場合には（ステップＳ２→Ｎｏ）、制御部５０はインターフェイス部１０により外部二次電池３０が収納部１１０に収納されているか判断する（ステップＳ５）。

外部二次電池３０が収納部１１０に収納されていると判断した場合には（ステップＳ５→Ｙｅｓ）、制御部５０は外部二次電池３０と電子機器本体７０とを接続し、燃料電池装置本体１を動作させずに外部二次電池３０から電子機器本体７０に直接電力を供給可能とする二次電池モードとなる（ステップＳ６）。そして制御部５０は、外部二次電池３０の容量を検出し、インターフェイス回路４４を介して表示部７２に外部二次電池３０の容量を表示させる。

そして制御部５０はインターフェイス部１０により外部二次電池３０の容量が充分であるか判断し（ステップＳ７）、外部二次電池３０の容量が充分である場合には（ステップＳ７→Ｙｅｓ）、外部二次電池３０から電子機器本体７０に直接電力を供給し、電子機器本体７０を駆動するとともに、外部二次電池３０から充電回路４３に電力を供給し、内蔵二次電池４２の充電を行う（ステップＳ８）。

外部二次電池３０が収納部１１０に収納されていないと判断した場合（ステップＳ５→Ｎｏ）や、外部二次電池３０の容量が充分でないと判断した場合（ステップＳ７→Ｎｏ）には、制御部５０は電子機器本体７０の駆動をせずに停止する（ステップＳ９）。

なお、図８のフローチャートに示すように、外部二次電池３０が収納部１１０に収納されているか判断するステップＳ５を省略してもよい。この場合、外部二次電池３０が収納部１１０に収納されていない場合は、給電端子１１２に電力が供給されないので、外部二次電池３０の容量が充分でないと判断され（ステップＳ７→Ｎｏ）、制御部５０は電子機器本体７０の駆動をせずに停止する（ステップＳ９）。

このように、本実施形態によれば、燃料カートリッジ２０を外部二次電池３０と同じ大きさ、同形状に形成するため、従来の外部二次電池３０を利用することができる。また、燃料カートリッジ２０を従来の外部二次電池３０と同じ大きさとすることができるため、燃料電池装置本体１と燃料カートリッジ２０とを併せて従来の外部二次電池３０と同じ大きさとした場合と比べて、燃料カートリッジ２０の容量を大きくすることができる。

＜変形例１＞
図９（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の変形例に係る検出部１４０Ｂ及び被検出部２２Ｂの構造を示す模式図である。図９においては、検出部１４０Ｂに嵌合凹部１４３Ａが設けられ、被検出部２２Ｂに嵌合突起２４が設けられている。
嵌合凹部１４３Ａの内部には２つの固定接点１４１Ｂ，１４２Ｂが離間して設けられており、この２つの固定接点１４１Ｂ，１４２Ｂには、それぞれ図示しない配線が接続されており、配線を介して電圧が印加されている。
嵌合突起２４には接続端子２３Ｂが設けられており、嵌合突起２４を嵌合凹部１４３Ａに嵌合させることで、２つの固定接点１４１Ｂ，１４２Ｂの双方に接続端子２３Ｂが当接する。

燃料カートリッジ２０を収納部１１０に完全に収納した場合には、図９（ｂ）に示すように、接続端子２３Ｂにより２つの固定接点１４１Ｂ，１４２Ｂ間が電気的に接続され、図示しない配線に電流が流れる。この電流を例えば図示しない電流計等により検出することで、制御部５０は燃料カートリッジ２０が収納部１１０に収納されていると判断する。
本変形例においても、第１の実施形態と同様に燃料カートリッジ２０の有無を判断することができる。

＜変形例２＞
図１０（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の変形例に係る検出部１４０Ｃ及び被検出部２２Ｃの構造を示す模式図である。図１０においては、検出部１４０Ｃには、凹部１４３Ｂが設けられており、凹部１４３Ｂ内には発光素子１４４及び受光素子１４５が設けられている。なお、発光素子１４４は放射光が凹部１４３Ｂから出て行くように配置され、受光素子１４５は発光素子１４４から放射される光が受光素子１４５に直接入射しないように配置されている。

また、被検出部２２Ｃには、反射材２５が設けられている。反射材２５は燃料カートリッジ２０が収納部１１０に完全に収納された状態において、発光素子１４４より放射された光を受光素子１４５に向けて反射する位置に配置される。

燃料カートリッジ２０を収納部１１０に完全に収納した場合には、図１０（ｂ）に示すように、発光素子１４４より放射された光が反射材２５により反射され、受光素子１４５により検出される。受光素子１４５が光を検出すると、制御部５０は燃料カートリッジ２０が収納部１１０に収納されていると判断する。
本変形例においても、第１の実施形態と同様に燃料カートリッジ２０の有無を判断することができる。

＜第２実施形態＞
図１１は本発明の第２実施形態に係る電子機器２００を示す斜視図である。本実施形態に係る電子機器２００は、携帯電話機である。電子機器２００は、操作部２０１と、操作部２０１に対して開閉可能に設けられた表示部２０２とを備える。
本実施形態においては、電子機器２００には、燃料カートリッジ（燃料容器）２２０または外部二次電池２３０を収納する収納部の代わりに、燃料カートリッジ２２０または外部二次電池２３０の一部が挿入されて固定される装着部２１０が設けられている。装着部２１０には、図示しないが、収納部１０２と同様に、接続孔、給電端子、及び検出部が設けられている。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、装着部２１０に同形状の燃料カートリッジ２２０または外部二次電池２３０を装着して電子機器２００を使用することができる。

＜第３実施形態＞
図１２は本発明の第３実施形態に係る電子機器３００を示す斜視図である。本実施形態に係る電子機器３００は、ノート型パソコンである。
電子機器３００は、操作部３０１と、操作部３０１に対して開閉可能に設けられた表示部３０２とを備える。操作部３０１の後部には、左右端部から後方に突出した突出部３０３，３０４が設けられ、左右の突出部３０３，３０４の間に同形状の燃料カートリッジ（燃料容器）３２０または外部二次電池３３０が装着される装着部３１０が設けられている。

本実施形態に係る電子機器３００においては、一方の突出部３０３に接続孔３１１が設けられるとともに、操作部３０１の背面に給電端子３１２及び検出部３４０が設けられている。
燃料カートリッジ３２０を装着部３１０に装着する場合は、一方の突出部３０３に設けられた接続孔３１１に燃料カートリッジ３２０の供給部を挿入するように装着することで、被検出部３２２が検出部３４０と対向配置される。一方、外部二次電池３３０を装着部３１０に装着する場合は、操作部３０１の背面に設けられた給電端子３１２と外部二次電池３３０の電極３３１とが当接し電気的に接続される。

このように、本実施形態においては、接続孔３１１が設けられる面と給電端子３１２及び検出部３４０が設けられる面とが異なっており、燃料カートリッジ３２０と外部二次電池３３０のインターフェイス部１０が異なる面に設けられているが、第１実施形態と同様に、装着部３１０に同形状の燃料カートリッジ３２０または外部二次電池３３０を装着して電子機器３００を使用することができる。

＜第４実施形態＞
図１３は本発明の第４実施形態に係る電子機器４００を示す斜視図である。本実施形態に係る電子機器４００は、ノート型パソコンである。
電子機器４００は、操作部４０１と、操作部４０１に対して開閉可能に設けられた表示部４０２とを備える。本実施形態においては、操作部４０１の後部の２箇所に装着部４１０Ａ，４１０Ｂが設けられている。

本実施形態においては、２箇所の装着部４１０Ａ，４１０Ｂにそれぞれ同形状の燃料カートリッジ（燃料容器、他の燃料容器）４２０または外部二次電池（外部電源、他の外部電源）４３０を装着して電子機器４００を使用することができる。このため、装着部４１０Ａ，４１０Ｂの一方に燃料カートリッジ４２０または外部二次電池４３０を装着した状態で、他方の燃料カートリッジ４２０または外部二次電池４３０を交換することができる。

なお、燃料カートリッジ４２０及び外部二次電池４３０の形状としては、規格化された形状とすることができ、例えばＲ２０（単１形）、Ｒ１４（単２形）、Ｒ６（単３形）、Ｒ０３（単４形）、Ｒ１（単５形）等の円筒形や、角形等の任意の規格とすることができる。

なお、以上の実施形態においては、燃料カートリッジと外部二次電池の双方を装着可能としていたが、外部二次電池の代わりに、一般に入手可能なマンガン乾電池、アルカリ乾電池、ニッケル乾電池、リチウム乾電池等の一次電池を用いてもよい。

図１４（ａ）〜（ｃ）は外部電池５００を示す三面図である。この外部電池５００は燃料カートリッジの形状に合わせた形状のケース５１０を備え、ケース５１０は円筒形の乾電池５３０，５３０を２本収納することができ、２本の乾電池５３０，５３０が直列または並列に配置される。電池ケース５００の端部には２つの出力端子５１１が設けられており、電子機器本体に２本の乾電池５３０，５３０の電力を供給する。この電池ケース５００に乾電池５３０，５３０を収納した状態で電子機器本体に接続することで、乾電池５３０，５３０の電力により電子機器を駆動させることができる。

なお、以上の実施形態においては、デジタルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコンについて説明したが、本発明はこれに限ることなく、ＰＤＡ、電子手帳腕時計、レジスタ及びプロジェクタ等といった他の携帯型の電子機器に適用することができる。

本発明の第１実施形態に係る電子機器１００の全体の構成を示したブロック図である。電子機器１００を示す斜視図である。（ａ）は収納部１１０の断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。（ａ）は外部二次電池３０の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。（ａ）は燃料カートリッジ２０の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図である。（ａ）、（ｂ）は検出部１４０Ａ及び被検出部２２Ａの構造を示す模式図である。電子機器１００の電源をオンにしたときの制御部５０の動作を示すフローチャートである。電子機器１００の電源をオンにしたときの制御部５０の動作を示すフローチャートである。（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の変形例に係る検出部１４０Ｂ及び被検出部２２Ｂの構造を示す模式図である。（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の変形例に係る検出部１４０Ｃ及び被検出部２２Ｃの構造を示す模式図である。本発明の第２実施形態に係る電子機器２００を示す斜視図である。本発明の第３実施形態に係る電子機器３００を示す斜視図である。本発明の第４実施形態に係る電子機器４００を示す斜視図である。（ａ）〜（ｃ）は外部電源５００を示す三面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

符号の説明

１燃料電池装置本体
１０インターフェイス部
２０燃料カートリッジ
３０外部二次電池
４０電源装置
４２内部二次電池
７０電子機器本体
７２，２０２，３０２，４０２表示部
１００，２００，３００，４００電子機器
１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃ，３４０検出部

Claims

電子機器本体と、
燃料を用いて発電する燃料電池装置本体と、
前記燃料電池装置本体を制御し、前記電子機器本体に前記燃料電池装置本体より出力される電力を前記電子機器本体に供給する電源装置と、
前記燃料電池装置本体に供給される燃料を貯留する燃料容器または外部電源のいずれかが択一的に接続されるインターフェイス部とを備えることを特徴とする電子機器。
前記電源装置は前記インターフェイス部に前記燃料容器が接続されたときに前記燃料電池装置本体を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記電源装置は前記インターフェイス部に前記外部電源が接続されたときに前記外部電源より出力される電力を前記電子機器本体に供給することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記インターフェイス部には前記燃料容器または前記外部電源のいずれかを検出する検出部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器。
前記電源装置は内部二次電池を備え、
前記インターフェイス部に前記外部電源が接続された状態において前記内部二次電池の充電を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子機器。
前記燃料電池装置本体に供給される燃料を貯留する他の燃料容器または他の外部電源のいずれかが択一的に接続される第２のインターフェイス部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子機器。
前記インターフェイス部に接続される燃料容器及び外部電源を更に備え、
前記燃料容器及び外部電源は互いに同一の形状からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子機器。
前記燃料容器または前記外部電源が収納される収納部を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
前記外部電源は前記燃料容器と同形状に形成されたケースと、前記ケースに内包された一次電池とからなることを特徴とする請求項７または８に記載の電子機器。
前記ケースには複数の一次電池が内包されることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
前記インターフェイス部に前記燃料容器または前記外部電源のいずれが接続されているかを表示する表示部を更に備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子機器。
前記インターフェイス部に接続された前記燃料容器または前記外部電源の容量を表示する表示部を更に備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子機器。
前記インターフェイス部は、前記燃料容器の供給部が接続される接続孔と、前記外部電源の電極が接続される給電端子とを備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電子機器。